NEUE SPEICHERMEDIEN FÜR DATENBANKEN

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NEUE SPEICHERMEDIEN FÜR DATENBANKEN

VORTRAG FÜR DAS WAHLPFLICHTMODUL „DATENBANKEN IMPLEMENTIERUNGSTECHNIKEN” SS 2014 – VON LARS KOLLMANN - 13IMN

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GLIEDERUNG

 1. Flash Memory (SSD) vs. Main Memory (DRAM)

 2. Kennzahlen

 3. In-memory Datenbanken (DRAM)

 4. Flash-Memory Datenbanken

 5. Literaturverweis

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FLASH MEMORY (SSD)

Name („Flash“) Anekdote der Entwickler  Löschvorgang findet in Blöcken statt  Ähnlichkeit mit Kamerablitz (eng. Flash)

Entwickelt 1984 von Toshiba

Marktreife 1994

Speicherndes Element: Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MISFET)

Korrekte Bezeichnung: Flash-EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

• Elektrischer Datenspeicher

• Nicht flüchtig

• Im Betrieb beschreib- und löschbar

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MAIN MEMORY (DRAM)

DRAM – Dynamischer Random Access Memory (wahlfreieres-/direktes ansprechen der Speicherzelle)

Adressierung nicht über einzelne Zellen (Flash) sondern Wort

 32-Bit-System: 4 GB Adressierbar

 64-Bit-System: 16 ExaByte (16 Mrd. GB)

Speicherndes Element: Kondensator

1970 erster kommerzieller DRAM von Intel (1 Kb)

Umsatzstärkstes Segment der Halbleiterindustrie

Flüchtiger Speicher (volatil)

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FLASH MEMORY (SSD) VS. MAIN MEMORY (DRAM)

KENNZAHLEN

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IN-MEMORY DATENBANKEN (DRAM)

 Verwendung des Arbeitsspeicher als Datenspeicher (statt HD)

 Vorteil: niedrigere Zugriffszeiten

 Nachteil: hohe Speicherkosten

 Bei Bedarf mehr Speicherkapazität durch Grid-Computing

 Verwendung von IN-Memory DB bei Anwendungen die:

 Hohe Zugriffsgeschwindigkeit

 Hohe Datentransferraten benötigen

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IN-MEMORY DATENBANKEN (DRAM)

Persistentere Datenspeicherung durch:

 Schnappschuss-Dateien:

 Speichern des Zustands zu bestimmten Zeitpunkten in nicht flüchtigen Speicher

 In geplanten Abständen oder beim kontrollierten Abschalten der DB

 Veränderungen seit dem jüngsten Schnappschuss können jedoch hierbei verloren gehen

 Protokolldateien:

 Niederlegung von kürzlichen Änderungen in Protokolldateien

 Aus Schnappschuss und Protokoll  Automatische Herstellung des letzten gültigen Zustands

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 Nichtflüchtiger RAM:

 Kombination von DRAM und Energiespeicher

  Garantiert Erhalt der Daten auch bei Neustart des Systems

 Replikation:

 Mehrfache Speicherung (durch Synchronisation) derselben Daten an verschiedenen Orten

IN-MEMORY DATENBANKEN (DRAM)

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Produkte:

 Apache Derby

 Berkeley DB

 IBM Cognos TM1

 Microsoft SQL Server 2014

 SAP HANA

 SQLite

 …

IN-MEMORY DATENBANKEN (DRAM)

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FLASH-MEMORY IN DATENBANKEN

 Da schnelle Zugriffszeit/ jedoch immer noch hoher Preis/GB  Verwendung eines Hybrid-Betrieb

 Verschieben von kritischen Partitionen auf den Flash-Speicher

 Serverbetriebssystem kann auf HD bleiben da Tempogewinn im operativen Betrieb gering

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LITERATURVERZEICHNIS

• http://www.it-administrator.de/themen/storage/fachartikel/105088.html

• http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Random_Access_Memory

• http://de.wikipedia.org/wiki/Flash-Speicher

• Theo Härder, Karsten Schmidt, Yi Ou, Sebastian Bächle: Towards Flash Disk Use in Databases – Keeping Performance While Saving Energy? in: Proc. 13. BTW Fach- tagung, LNI P-144, S. 167-186, Münster, 2009.